Microcontroller ESP8266: ansluta och konfigurera

Många användare har redan lyckats vända sin uppmärksamhet mot ESP8266-12 chip släpptes av Espressif. Kostnaden för det är mycket billigare än standard Bluetooth-adapterkort, och vid mindre dimensioner, har han varit mycket fler funktioner. Nu är alla hem fans haft möjlighet att arbeta i en Wi-Fi-nätverk i två lägen, det vill säga för att ansluta datorn till alla accesspunkter eller inkludera det som en punkt.

Å andra sidan, måste du korrekt förstå vad dessa kort är inte bara Shield, endast avsedd för kommunikation via Wi-Fi. Själv ESP8266 själv är en mikrokontroller, som har sin egen UART, GPIO och SPI-gränssnitt, det vill säga den kan användas som en helt fristående utrustning. Många efter detta chip kallade det en verklig revolution, och med tiden kommer sådana anordningar att byggas även i de mest grundläggande typer av teknik, men så länge enheten är relativt ny och en stabil firmware på är det inte. Många experter runt om i världen försöker att uppfinna en egen firmware, eftersom att fylla dem i avgift är verkligen inte svårt, men trots olika svårigheter, enheten nu kan kallas mycket lämplig för användning.

Just nu anser vi bara två alternativ för användning av denna modul:

• Med användning av brädan i kombination med ett ytterligare mikrokontroller, eller dator, som kommer att transporteras genom styrmodulen UART.
• Oberoende skriv firmware för chip, vilket gör sedan att använda den som en fristående enhet.

Det är naturligt att överväga en oberoende firmware i det här fallet kommer vi inte.

Om man tittar på användarvänlighet och bra prestanda, många människor är bland de många mikrokontroller ger deras önskemål ESP8266 modell. Anslutning och uppdatera firmware på enheten är mycket enkel och tillgänglig och gjorde på samma hårdvara som du ansluter utrustning till datorn. Det är samma över USB-TTL-omvandlare, eller om man föredrar andra anslutningsalternativ, kan utföras genom RPI och Arduino.

Hur kan man kontrollera?

För att testa funktionaliteten hos nyinköpt enhet, måste du använda en speciell källa av stabiliserad spänning, upp till 3,3 volt. Omedelbart är det värt att notera att den verkliga modulens matningsspänning sträcker sig från 3 till 3,6 volt, och den ökade spänningen omedelbart lämna leda till det faktum att du helt enkelt kommer att skada din ESP8266. Flash och andra program efter en liknande situation kan börja inte fungerar korrekt, och du redan har att reparera enheten eller något att rätta till det.

För att bestämma prestandan hos mikro modell, du behöver bara ansluta de tre stiften:

• CH_PD och VCC är anslutna till strömförsörjningen på 3,3 volt.
• GND är ansluten till jord.

Om du inte använder ESP-01, och alla andra modulen och det är från början närvarande härrör GPIO15, då i så fall måste du, och det kommer att ytterligare ansluten till jord.

Om fabriken firmware för att köra normalt, då i så fall kan du se den röda lampan, och sedan ett par gånger blinkar blått. Det bör dock noteras att den röda strömindikatorn inte har alla ESP8266 serien enheter i. Firmware på vissa enheter ger inte belysning av det röda ljuset, om modulen är frånvarande (i synnerhet, hänför sig detta till ESP-12 modell).

När du har anslutit till det trådlösa nätverket aktiveras av en ny accesspunkt, som kommer att kallas ESP_XXXX, och det kan upptäckas med alla enheter som har tillgång till Wi-Fi. I det här fallet är namnet på åtkomstpunkten direkt beroende på tillverkarens firmware du använder och kan därför vara något annat.

Om punkten verkar, kan du fortsätta att experimentera, annars måste göra en ny granskning makt, liksom korrekt anslutning av jord och CH_PD, och om allt är korrekt ansluten, då troligen du fortfarande försöker använda den trasiga enheten eller på det helt enkelt installerad firmware med icke-standardinställningar.

Hur man ansluter det snabbt?

Standarduppsättning som krävs för anslutning av denna modul omfattar följande:

• själva modulen;
• lödfri kopplingsdäck;
• en full uppsättning av ledningar mamma, pappa, avsedd för prototypkortet, eller specialkabel DUPONT MF;
• USB-TTL-omvandlare baserad på PL2303, FTDI eller något liknande chip. Det bästa alternativet - om USB-TTL-adapter är också utgångs RTS och DTR, eftersom på grund av detta kan uppnås ganska snabbt hämta firmware från någon UDK, Arduino IDE eller Sming, utan även behovet av manuell växling GPIO0 marken.

Om du använder omvandlaren till 5 volt, då behovet av att köpa ytterligare spänningsregulator chip på basis av 1117 eller någon liknande, såväl som strömkälla (för standard 1117 ganska väl lämplig även vanlig laddning från en smartphone till 5 volt). Det rekommenderas att inte använda Arduino IDE eller USB-TTL till en kraftkälla för ESP8266, och använda en separat, eftersom på grund av detta kan du bli slutligen av viktproblem.

Avancerad uppsättning att ge en bekväm och ständigt arbete med modulen ger behovet av ytterligare strömkontakter, motstånd, lysdioder och DIP-switchar. Dessutom är det också möjligt att använda en billig USB-skärmen, vilket gör det möjligt att kontinuerligt övervaka mängden strömförbrukning, och ger lite skydd från USB-bussen för förekomst av en kortslutning.

Vad ska jag göra?

Först och främst är det värt att notera att ESP8266 kontroll kan vara något annorlunda beroende på vilken specifik modell du använder. Sådana moduler som presenteras i dag en hel del, och det första som kommer att behöva - är identifieringen av modellen och du använder den för att bestämma stiftanslutningar. I den här handboken kommer vi att tala om att arbeta med modulen ESP8266 ESP-01 V090, och om du använder en annan modell härledd Ping GPIO15 (HSPICS, MTDO), du kommer att behöva dra honom till marken som en standardmodul start och för mode firmware.

Sedan dubbelkolla att matningsspänningen för den anslutna modulen är 3,3 volt. Såsom nämnts ovan, är det tillåtna området från 3 till 3,6 volt, och i fallet med en ökning av anordningen misslyckas, men matningsspänningen kan vara ännu avsevärt lägre än 3 volt, vilka anges i dokumenten.

Om du använder en USB-TTL-omvandlare 3,3 volt, då modulen är ansluten på samma sätt som på den vänstra sidan av bilden nedan. Om du tillämpas uteslutande pyativoltovy USB-TTL, sedan uppmärksamma den högra sidan av figuren. Det kan tyckas att den högra är mer effektivt beror på det faktum att det brukade en separat strömförsörjning, men i själva verket i fallet med USB-TTL användning av omvandlaren 5 volt är i hög grad önskvärt att göra en ytterligare delarmotstånd för att säkerställa en harmonisering av trehvoltovyh och pyativoltovyh nivåer logik använder eller helt enkelt modul omvandlingsnivåer.

Hook Up Specialfunktioner

Till höger finns ett kopplingsschema UTXD (TX), liksom URXD (RX) på modulen för att pyativoltovoy logik, TTL, och genomförandet av sådana förfaranden som genomförs på egen risk. Genom ESP8266 beskrivning står det att enheten fungerar effektivt endast med 3.3V logik. I de allra flesta fall, även i fallet med ett logiskt pyativoltovoy utrustning inte misslyckas, men ibland finns det sådana situationer, så en sådan anslutning rekommenderas inte.

Om du inte kan använda en dedikerad USB-TTL-omvandlare 3,3 volt, kan appliceras på delarmotstånd. Också värt att notera är att 1117 stabilisator i högra figuren Strömmen anslutas utan extra rör, och det är verkligen fungerar tekniken, men det är fortfarande bäst att använda kopplingsschema 1117 med kondensator band - behovet av att förena det med ESP8266 blad i din stabilisator eller använda redan helt klar modul, baserat på grundval av 1117.

För att starta enheten, måste du bryta kedjan GPIO0-TND, då är det möjligt att leverera ström. Det är värt att notera att allt du behöver göra det i den ordningen, det vill säga först se till att GPIO0 «hängande i luften", och först därefter på strömmen till CH_PD och VCC.

Hur man ansluter ordentligt?

Om du kan ägna en enda kväll som ansluter normalt ESP8266 modul kan du använda den mer stabila alternativet. I diagrammet ovan ser du anslutningsmöjlighet med automatisk laddning firmware.

Det bör noteras att i ovanstående bild visar inte användningen av fri GPIO och ADC, och anslutningen kommer att vara direkt beror på vad just du vill genomföra, men om du vill att säkerställa stabiliteten, glöm inte att dra alla GPIO Power and ADC till marken med hjälp av en pull-up motstånd.

10k motstånd, om nödvändigt, kan ersättas av någon annan i intervallet 4,7k till 50k, exklusive GPIO15, som dess nominella värde bör inte vara mer än 10k. Valör kondensator utjämning högfrekvent rippel kan vara något annorlunda.

Förening GPIO16 RESET och genom användning av djup sömn motstånd 470 ohm kan vara nödvändigt vid användning av motsvarande läge, eftersom, för att gå ur djupsömnläge, utför modulen en fullständig återställning genom att utföra låg nivå för att leverera GPIO16. I avsaknad av denna förening djupt viloläge för din enhet varar för evigt.

Vid första anblicken kan det tyckas att GPIO0, GPIO1 (TX), GPIO2, GPIO3 (RX) och GPIO15 upptagen, så använd dem för sina egna syften kommer inte att fungera, men i verkligheten är det inte så. En tillräckligt hög nivå för att GPIO0 och GPIO2 samt låga till GPIO15 kan krävas endast för den inledande starten av modulen, och i framtiden är det redan möjligt att använda dem efter eget gottfinn. Enda värt att nämna - glöm inte att ge de önskade nivåerna innan för att genomföra en fullständig återställning av din utrustning.

Du kan även använda TX, RX som GPIO1 och GPIO3 alternativ, men glöm inte att efter modulen starta varje firmware börjar "pull" TX parallell gör felsökningsinformation skickas till UART0 med en hastighet av 74480, men efter kommer att hållas en lyckad nedladdning, kan du använda dem inte bara som UART0 att göra datautbyte med en annan enhet, men också som en vanlig GPIO.

För moduler där en liten mängd utspädd stift (t ex ESP-01) inte är skyldig att ansluta outspädda stift, det vill säga ESP-01 föds bara: GND, CH_PD, VCC, GPIO0, GPIO2 och RESET, och det är deras du du kommer att behöva strama åt. Det finns ingen anledning att lödas direkt till chip ESP8266EX och dra sedan stiften outspätt, om du verkligen behöver.

Sådana anslutningsscheman används efter ett stort antal experiment utförts av kvalificerade experter och sammansatta från ett flertal olika information. Det bör noteras att även sådana system inte kan anses ideal, eftersom du kan använda en rad andra, lika effektiva alternativ.

Anslutning via Arduino

Om du av någon anledning, det fanns ingen USB-TTL-omvandlare 3,3 volt, då WiFi ESP8266 modulen kan anslutas via Arduino med integrerad omvandlare. Här måste du först uppmärksamma tre viktiga delar:

• När den används med ESP8266 Arduino Återställ initialt ansluten till GND, för att eliminera möjligheten att köra mikrokontrollern och i denna form det användes som en transparent USB-TTL-omvandlaren.
• RX och TX är inte ansluten "vid korsningen", och direkt - RX-RX (grön), TX-TX (gul).
• Allt annat är ansluten på samma sätt som ovan.

Att tänka på

I detta system kräver också att matcha lagren 5 volt TTL Arduino, och 3,3 volt på ESP8266, men kan fungera bra så.

Vid anslutning till ESP8266 Arduino kan utrustas med en spänningsregulator, inte motstå den ström som krävs för ESP8266, som ett resultat, innan du aktiverar det, måste du kontrollera med datashipom den som används dig. Försök inte att ansluta andra effektkrävande element med ESP8266, eftersom detta kan leda till att den inbyggda spänningsregulator Arduino helt enkelt misslyckas.

Också finns det en annan anslutningsschemat ESP8266 och Arduino, som använder SoftSerial. Eftersom biblioteket SoftSerial portens hastighet lika med 115200, är för hög och kan inte garantera stabil drift rekommenderas inte, denna anslutningsmetod att använda, även om det finns vissa fall där det fungerar är ganska stabil.

Anslutning via Raspberry Pi

Om du inte har alls någon USB-TTL-omvandlare, i så fall kan du använda Raspberry Pi. I det här fallet, för ESP8266 programmering och anslutning är nästan identiska, men här är det inte så bekvämt, och dessutom kommer att behöva använda mat som en stabilisator vid 3,3 volt.

För att starta RX, TX och GND vår enhet för att ansluta ESP8266, VCC och GND och ta bort reglerad strömförsörjning, beräknat på 3,3 volt. Här bör särskild uppmärksamhet ägnas åt det faktum att du behöver för att göra anslutning av enheter GND, det vill säga stabiliserings Raspberry Pi och ESP8266. Om inbyggd i enheten modell regulator klarar upp till 300 mA ytterligare belastning, då ESP8266 anslutningen är helt normalt, men det är allt gjort på egen risk.

konfigurera inställningarna

När du förstår hur du ansluter ESP8266, måste du se till att drivrutinerna för enheten är inställd på rätt sätt, så att den nya virtuella serieport tillsattes till systemet. Det kommer att behöva använda programmet - Serial Port Terminal. I princip kan verktyget välja någon till din smak, men du bör förstå riktigt att något lag som du kommer att skickas till den seriella porten, i slutändan ska ha avslutande tecken CR + LF.

Ganska utbredd användning CoolTerm ESPlorer och verktyg gör det sistnämnda möjligt att inte komma in ESP8266 AT-kommandon på egen hand, och detta ger lättare att arbeta med lua script enligt NodeMCU, så det kan lätt användas som en standard terminal.

För en normal anslutning till seriell port måste du göra mycket arbete, eftersom firmware för ESP8266 är mestadels olika och aktivering kan utföras med olika hastigheter. För att bestämma det bästa alternativet måste du gå igenom tre huvudalternativ: 9600, 57600 och 115200.

Hur sätter du ut?

Förbind först i terminalprogrammet till den seriella virtuella porten, inställningsparametrarna 9600 8N1, varefter en fullständig återställning av modulen kopplas från CH_PD (chipsignal) från strömmen och aktivera sedan den igen, förvrängning av CH_PD. Det är också möjligt att kortsluta RESET till marken för att återställa modulen och att övervaka data i terminalen.

Först och främst bör apparatens LED-apparater visas precis som det visas i beskrivningen av verifieringsproceduren. Du bör också se en uppsättning olika tecken i terminalen som slutar med den färdiga raden, och om det inte gör det, anslut igen till terminalen med en annan hastighet med efterföljande omstart av modulen.

När du ser den här raden på ett av hastighetsalternativen kan du överväga modulen som är förberedd för arbete.

Hur uppdaterar du programvaran?

När du har installerat ESP8266 tar enheten bara några sekunder att ansluta, och sedan kan du börja uppdatera firmware. För att installera den nya programvaran måste du göra följande.

För att börja ladda ner hämta den nya firmwareversionen från den officiella hemsidan och hämta ett specialverktyg för firmware. Här bör särskild uppmärksamhet ägnas åt vilket operativsystem som är installerat på maskinen med vilken ESP8266 fungerar. Det är bäst att ansluta enheten till system som är äldre än Windows 7.

För standard Windows OS är det ganska optimalt att använda ett program som heter XTCOM UTIL, vilket är särskilt bekvämt i arbetet, om firmware består av endast en fil. Det bästa multiplatformalternativet kallas verktyget esptool, som dock kräver python, samt behovet av att ange parametrar via kommandoraden. Dessutom, i ESP8266, gör anslutning av grundläggande funktioner det bekvämt att göra Flash Download Tool, som har många inställningar, samt en praktisk teknik för att installera firmware från flera filer.

Koppla sedan ur terminalprogrammet från seriell port och koppla helt ur CH_PD från strömförsörjningen, anslut GPIO0-modulen till GND, och sedan kan CH_PD returneras. I slutändan kör du bara programmet för modulär firmware och laddar den i ESP8266-reläet.

I de flesta fall laddas fast programvaran i modulen med en hastighet runt 115200, men specialläget ger automatisk hastighetsfördelning, så att firmware kan köras med en hastighet på mer än 9600, uppdatering av tillgängliga ESP8266-funktioner. Arduino användes för anslutning eller USB-TTL - här spelar ingen särskild roll, och här beror begränsningshastigheten redan på ledningarnas längd, den använda omvandlaren och ett antal andra faktorer.